TiO2—聚乙烯复合膜的制备有红外光谱对其膜层结构的表征

开发了以Ｔｉ＾４＋为桥联剂制备无机－有机复合膜的新方法，以自制的硅薄土多孔陶 为基膜（支撑体），使用浸涂法－热致相转相结合制备了ＴｉＯ２－聚乙烯复合膜，并用红外光谱表征了复合膜层与层之间的结合方式和强度，支撑体中的ＳｉＯ２通过Ｔｉ＾４＋与聚乙烯的分子之间形成了新的化合物型膜层。     

TC4钛合金表面TiO_2-PTFE复合膜层的制备

采用特殊的化学及物理处理方法,在钛合金表面制备TiO2-PTFE复合膜层,该润滑膜由硬质阳极氧化膜与低摩擦系数的聚四氟乙烯(PTFE)结合而成,具有较好的自润滑特性。研究了TiO2-PTFE复合膜层的组织形貌、物相组成以及元素组分,讨论了阳极氧化处理工艺和涂覆时间对PTFE涂覆量的影响。结果表明,TC4钛合金阳极氧化后形成了由锐钛相和金红石相双相晶型组成的纳米级TiO2多孔膜,涂覆PTFE后,表面及膜孔处被PTFE聚合体所覆盖。TC4钛合金样品经过不同电压和不同氧化时间处理后,PTFE涂覆量趋于稳定。随着涂覆时间的延长,PTFE涂覆量逐渐增加,在最初5～20min内,涂覆量增加较快,超过20min后涂覆量增加缓慢。     

醋酸纤维素/TiO_2复合膜的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,以纳米TiO2作为无机相添加剂,以醋酸纤维素(CA)作为成膜剂,乙酸甲酯为溶剂,使用流延法制备醋酸纤维素/TiO2复合膜。运用FT-IR、UV-Vis等方法对复合膜进行表征。结果表明,复合膜的热稳定性、耐碱性以及对紫外线的吸收均有所提高。在光照下,对E.coli的抗菌性有所提高。     

聚苯胺/TiO2纳米复合膜的制备及表征

利用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉法于载玻片表面沉积了TiO2纳米薄膜,然后通过化学氧化法得到了聚苯胺/TiO2纳米复合膜。借助XRD、AFM、UV-Vis、XPS等方法对复合膜进行了表征。结果表明,所得TiO2薄膜由规则立方体外形的纳米TiO2组成,颗粒直径为20nm。包覆后所得聚苯胺/TiO2复合膜由不规则球形颗粒组成,颗粒直径增大为35nm。薄膜的UV-Vis光谱分析表明,聚苯胺/TiO2复合膜的吸收带边约为390nm,对可见光的吸收显著增强。XPS分析结果表明,复合膜中N+/N之比高达0.63,高于块体聚苯胺的0.57和理想的本征态盐中的0.5,表明掺杂程度高。     

TiO_2-海藻酸钙复合膜的表征、对染料的光催化降解及TiO_2回收

为了解决TiO2纳米粒子难分离,负载的催化剂难回收等问题,首先,将TiO2与海藻酸钠充分混合制成铸膜液,在玻璃板上刮膜,经钙离子交联制备了TiO2-海藻酸钙(T-CA)复合膜。然后,对T-CA复合膜进行了SEM和XRD表征,并研究了T-CA复合膜对染料的光催化降解性能。最后,将T-CA复合膜从染料降解液中取出,浸泡在柠檬酸钠水溶液中,柠檬酸根对钙离子的结合力较强,可使海藻酸盐水凝胶溶解,离心分离TiO2纳米粒子并清洗干燥后,得到了回收TiO2;利用SEM、TEM、FTIR和XRD对回收TiO2进行了表征。结果表明:T-CA复合膜对甲基橙的光催化降解率可达82.37%。回收TiO2与初始的TiO2几乎完全一样,可重新使用且催化能力不变。该方法是一种绿色环保、方便快速的从载体中回收TiO2纳米粒子的方法。     

负载型TiO2-聚丙烯疏水复合膜的制备与表征

采用热致相分离 (TIPS)技术制备浸涂型和反应型硅藻土 -聚丙烯疏水复合膜 ,用SEM、氮吸附、红外光谱和气体渗透性能测试装置等方法表征不同的制膜方法、浸膜液浓度及冷却方式等因素对膜形态、结构和气体渗透性能的影响 .结果表明 :浸涂型聚丙烯膜球形颗粒和孔径尺寸均小于反应型聚丙烯膜 ;TiO2 -聚丙烯膜与硅藻土陶瓷支承体是通过Si—O—Ti—O—C键的价联方式形成键联型复合膜层 ;在膜内 ,气体渗透由Knudsen扩散控制 ,H2 O与N2 的分离因子分别为 2 .4 6和 2 .2 2 .     

MgAl2O4陶瓷复合膜的制备与表征

用溶胶 -凝胶法制备MgAl2 O4陶瓷复合膜 ,该膜材在其熔点温度 (2 1 3 5℃ )前无任何相变 ,具有很高的热稳定性 .在制膜过程中 ,先合成铝镁双醇盐 ,然后走颗粒溶胶 -凝胶路线 ,以α -Al2 O3陶瓷膜为载体 ,制备尖晶石复合陶瓷膜 ,膜的最终烧结温度为 1 1 73 .1 5K .通过实验 ,优化了过程参数 ,如 pH值 ,温度 ,溶胶的组成 .膜平均孔径为 1 2nm ,BSA(牛血清白蛋白 )的截留率达 96%以上 ,纯水的渗透率为 5～ 1 3 g/ (cm2 ·min·MPa) .     

纳米银-聚乙烯复合薄膜的制备及表征

目的探究以熔融共混方式制备的纳米银复合膜的性能。方法采取熔融共混,吹塑成膜方式制备含不同添加剂的纳米银-聚乙烯复合包装薄膜。使用扫描电镜表征纳米银粉末和纳米银-聚乙烯复合膜内银的粒径大小,并用傅里叶变换红外光谱对复合膜的化学键进行表征。探究纳米银以熔融共混的方式复合到聚乙烯内后,对薄膜颜色、透光性、氧气透过率、水蒸气透过率的影响。结果纳米银粉末和复合膜内的银均含不同粒径,纳米银的加入未产生明显的新化学键,薄膜的透光率降低了3.9%~12.2%,氧气透过率提高了6.56~117.17 cm~3/(m~2·d·(0.1 MPa)),水蒸气透过率提高了0.038~1.791 g/(m~2·d)。结论以熔融共混方式制备的纳米银-聚乙烯复合膜透光率下降,氧气透过率和水蒸气透过率得到提高,未形成明显的新化学键。     

新型CO2分离膜的结构和性能

研制成功一种对ＣＯ２具有促进传递作用的新型膜材料－聚乙烯胺,将此膜材料覆盖在聚砜膜表面复合膜,考察了复合膜的多层结构,复合膜对ＣＯ２、ＣＨ４、Ｎ２等的吸着性能,及复合膜对ＣＯ２和ＣＨ４的分离进透过性能。结果表明,该复合膜对ＣＯ２有很高的吸着量,而对其他测试气体仅有极微弱的吸着;对ＣＯ２／ＣＨ４体系该复合膜具有良好的分离的能力。     

TiO_2薄膜的Sol－gel制备及结构分析

以正钛酸丁酯、无水乙醇和冰醋酸为原料，采用Ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺匀胶技术在石英玻璃和单晶硅衬底上成功地制备了ＴｉＯ＿２薄膜，薄膜表面均匀、致密，无裂纹。研究表明，随热处理温度的提高，薄膜经锐钛矿转变为金红石结构，其转变温度因衬底不同而异，但比凝度粉末的转变温度高。金红石结构的ＴｉＯ＿２薄膜具有一定的择优取向性，其品位大小为０．０５～０．１５μｍ．     

负载型TiO_2超滤膜的制备

以钛酸四异丙酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备Ti O2粒子溶胶,以孔径100 nm的管式Al2O3微滤膜为支撑体制备超滤膜,研究了涂膜溶胶中添加剂比例、涂膜次数和涂膜时间对超滤膜完整性的影响。结果表明,调整添加剂比例、涂膜次数和涂膜时间可以消除超滤膜的缺陷;添加剂比例对Ti O2超滤膜的物相没有影响。溶胶中添加剂比例m(Ti O2)∶m(PVA)∶m(HPC)=8∶2∶2,涂膜两次,每次涂膜时间为10~15s时,可以获得无裂纹、无针孔的超滤膜,Ti O2超滤层厚度约1μm,孔径分布于3~8 nm之间,孔隙率42%。     

复合二氧化钛膜的研制

用溶胶 -凝胶法在多孔α -Al2 O3陶瓷衬底上制备了TiO2 微孔膜 ,经激光光散射仪、X -射线衍射仪、扫描电子显微镜、孔率计等对胶粒的大小、膜的结构、形貌和孔径分布等进行了表征 ,发现在孔直径为 0 .5μm的多孔载体上经浸渍 -干燥 -焙烧过程 ,能制得对牛血清白蛋白 (BSA)有 73.5%～ 92 .7%截留率、通量在 0 .2MPa压差下约 52L/(m2 ·h)的超滤膜 .     

溶胶-凝胶法制备聚醚砜/TiO2杂化膜

采用溶胶-凝胶法制备聚醚砜-二氧化钛杂化膜,用TEM对铸膜液中二氧化钛分散程度进行表征,并用SEM及接触角仪对膜材料的表面及断面形态、膜材料的亲水性能进行表征.结果表明,当TiO2凝胶添加量(质量分数)达到4%时,表面明显分布有大量分布均匀的TiO2纳米粒子,其断面结构则表现为皮层变厚,亚孔层消失,只存在指状大孔结构,表现为水通量随之增大,改善了聚醚砜材料的疏水性,提高了膜的抗污染性.随着二氧化钛纳米粒子浓度的提高,由于纳米粒子的团聚现象导致其在聚合物基上不能分散均匀,当膜受到外力作用时引起膜内部应力集中,使膜力学性能下降.     

核壳型TiO2／HAP纳米复合光催化剂的制备与表征

采用非均相沉淀的方法，首次在纳米TiO2的表面诱导沉积一层羟基磷灰石（HAP）。通过X射线衍射（XRD）和傅立叶红外光谱（FT-IR）对制备的样品进行结构和成分分析；用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）和电子能谱仪（EDS）对样品包覆进行表征；采用甲基橙的光催化降解反应和大肠杆菌吸附率测定对所制光催化剂的光催化活性和吸附特性进行了评价；并与纯的纳米TiO2进行比较分析，文中还初步探讨了TiO2／HAP纳米复合材料的包覆机理．结果表明，TiO2／HAP为核壳结构，且包覆均匀，羟基磷灰石包覆层的厚度为8nm。所制备的样品具有良好的光催化活性和对细菌良好的吸附性能。这种核壳型TiO2／HAP纳米复合材料可用作环境净化和杀菌材料．     

TiO2溶胶对SMA-PVDF共混合金膜的亲水化改性研究

考察了TiO2溶胶对SMA（苯乙烯-马来酸酐交替共聚物）-PVDF（聚偏氟乙烯）共混合金膜的亲水性能的影响。TiO2溶胶由钛酸四异丙酯可控水解制得。SMA-PVDF共混合金膜由浸没沉淀相转化法制得。通过液相沉积法将TiO2溶胶涂覆于SMA-PVDF共混合金膜表面，即得到TiO2／聚合物复合膜。结果表明，相对于聚合物原膜，TiO2／聚合物纳米复合膜的亲水性能提高。纯水接触角由97°下降到62°左右。     

PVDF/TiO2杂化超滤膜的制备与表征

钛酸丁酯(TBT)直接加入到铸膜液中,在相转化成膜的同时,膜液中的TBT发生水解反应,从而制备出有机-无机杂化膜.实验中制备出不同TiO2含量的PVDF/TiO2杂化膜,研究了添加剂含量对杂化膜的水通量、牛血清蛋白(BSA)截留率和接触角的影响,并通过SEM、EDS和DSC对膜结构进行表征.研究结果显示:杂化膜较未加入TBT的膜的性能有所改善,当TBT加入量为5.7%(质量分数)时,膜的水通量增加了1倍而截留率保持在90%以上;同时TBT对膜结构也有一定影响:杂化膜中海绵状孔减少,指状孔增多;TBT的水解产物部分存留在杂化膜中.     

高度有序TiO2纳米管的制备

采用电化学阳极氧化法制备高度有序的TiO2纳米管.通过控制不同的阳极氧化电压及电解液,得到形貌不同的TiO2纳米管.最长的TiO2纳米管达60μm,长径比为600.采用SEM对样品进行了表征.     

TiO2膜光催化水处理设备的研制和应用

以大流量处理微污染水为目的,采用溶胶-凝胶法在炻器管内壁负载纳米TiO2膜,以150 W低压汞灯为主要光源置于管内组成光催化反应膜管,由多根膜管组成的光催化水处理设备的总膜面积为6.13 m2,总反应容积为105.38 L,低压汞灯总功率为2 100 W.当处理量为0.5 t/h时,某印染废水、制药废水和南京秦淮河水的CODCr值分别由初始的104 mg/L,63mg/L,24 mg/L降低为37 mg/L,19 mg/L,12 mg/L,去除率分别为64.4%,70%,50%.降低处理量可提高CODCr去除率,但能耗增加.南京秦淮河水样含细菌总数4.1×106个/L,大肠菌群数1.7×104个/L,经光催化设备处理后,灭菌率为100%,日光照射10 h无细菌复活.采用1 mol/L的H2SO4溶液浸泡24 h,污染的TiO2膜光催化降解能力可以恢复到初始的95%.     

纳米TiO2粉体的制备方法及应用

概述了用气相法、液相法及固相法制备纳米TiO2,对纳米TiO2的表面进行有机、无机改性,以及根据纳米TiO2的物化性质在各领域的应用。讨论了制备与改性的反应机理、各种制备方法的优缺点。     

CeO2掺杂TiO2粉体的制备及其性能研究

采用Sol-gel法制备了CeO2不同掺杂比例的TiO2粉体,研究了掺杂比例对样品晶型、光谱吸收曲线及光催化降解亚甲基蓝的影响,结果表明:掺杂CeO2的TiO2样品对光波长的响应阈值为500nm左右;样品在普通日光灯下照射4h,对亚甲基蓝的降解率明显优于Degause P25,其中CeO2掺杂比率为7%(mol)的样品降解率达到了最大.